CN108350532A - 用于钻牙齿的根管的牙髓病治疗器械 - Google Patents

Abstract

一种形成具有记忆的形状的牙科工具或器械的方法。该方法包括：选择具有低于室温的初始转变温度的镍钛诺线；磨削该镍钛诺线以形成该牙科工具或器械，以便具有柄部和工作区域，该柄部定位成邻近第一端，具有至少一个切削边缘的工作区域定位成邻近相反的第二前端；将该工作区域成型成具有形成于其中的至少一个突起的成型的形状；将该牙科工具或器械加热到以下两者：a)将该牙科工具或器械的初始转变温度改变至最终转变温度；和b)记忆包括该至少一个突起的该成型的形状，从而当该牙科工具或器械处于在或高于该最终转变温度的温度时，该牙科工具或器械将自动地返回到具有该至少一个突起的该成型的形状。

Description

用于钻牙齿的根管的牙髓病治疗器械

技术领域

本发明涉及牙髓病治疗器械，特别是用于在患者的牙齿中钻根管的器械，该器械具有纵向轴线并且包括工作区域，该工作区域用于形成和/或成形和/或切削和/或清洁牙齿的根管的壁，该工作区域配备有能被附接到安装部的支撑端件。

背景技术

使用钻孔器械来完成用于接收填充材料的牙齿的根管的清洁和准备，该钻孔器械具有称为工作部分的活动部分，该工作部分的目的是成形和清洁根管以准备接收用于处理和填充它的材料。

根管通常具有特殊的形状，该特殊的形状具有复杂的曲线和由收缩或椭圆形区域形成的狭窄横截面，这使它们不适合于引入初步成形器械。这就是为什么称为锉的器械必须具备有时是相互矛盾的特征：该锉必须是精细的但坚固的，还足够挠性以符合根管的曲线并到达该管的端部，然而同时保持足够耐用以成形并切削该管的壁。

这些迫切需要迫使牙科医生采用预备性根管治疗过程，该预备性根管治疗过程使用一大批工具并且逐步工作以适应根管形态，该批工具具有不同的结构和尺寸。介入利用挠性的精细器械开始，该挠性的精细器械然后将用增大横截面的器械代替，直到根管具有足够大的内部空腔以接收填充材料。这是漫长而精密的一系列操作，需要注意的是，出于安全原因，治疗和填充材料必须完全填充根管并采取预防措施以确保没有残留空气留在所产生的空腔的基底，以便防止任何细菌生长和最终感染。

这些器械很难引入根管。此外，迄今为止，还没有适合于要治疗的根管的形态的通用器械，其将在一个程序中执行所有的准备操作。这有器械开裂、该管变堵塞或者极度过热的危险，这可能导致断裂。当使用由镍-钛合金制成的机械驱动的器械时，该风险是众所周知的，该器械磨损并且必须在整个使用过程中由牙科医生仔细监控。毫无疑问，连续使用几种不同的器械不仅增加了干预的成本，而且增加了牙科医生工作的复杂性和对于患者的风险。

美国公开号US2010/0233648描述了一种方法和由超弹性材料制成的牙髓病治疗器械。将超弹性材料棒设置成成形的构造以形成器械，使得该器械可以以不同于该成形的构造的构造插入根管内并且在牙髓病治疗过程中朝向其成形的构造恢复。为了将该杆形成为期望的器械形状，该杆在加热的形成表面(典型地在大约100℃至大约200℃之间)之间被压缩(优选地从大约550MPa至大约1500MPa的范围)，这引起该棒上的应力。

当该器械由挠性金属合金制成时，该器械被设计成在其已经被用于扩张的结构化的形状之后通过机械作用恢复其缩回形状。

传统根管手术的显著缺点是，医生通常必须使用一系列牙髓锉来清除和成形病变的根管。典型地，这一系列器械由直径越来越大的一组锉组成，结果，由于工作部分的长度通常保持实质上恒定，锥度增大。成组的这种锉被用于顺序地和逐渐地增大该根管，直到获得期望的形状。相对较小增量的阶梯式增大被认为是在增大过程期间避免对牙齿结构的不希望的损伤和其他影响以及避免在包括该器械的材料上强加过多的扭转载荷或应力的传统策略的重要部分。在这方面，一套器械通常只对特定患者使用一次并且然后丢弃，该套器械中的每个器械都以大量的单独费用来提供。因此，需要一种改进的牙髓锉设计，该设计限制了在根管治疗/进行锉期间实现期望的钻孔形状或增大程度所必需的牙髓锉的数量。

附图说明

参考所附图，从各种实施例的描述，本发明及其主要优点将变得更加明显，其中：

图1A表示根据本发明的器械在其引入牙齿的根管的时候呈扁螺旋钻的形状；

图1B到1D分别表示在引入牙齿的根管之后的图1A的器械，图1C和1D分别表示沿着剖面线1C-1C和1D-1D的牙齿中的横截面；

图2A和2C表示本发明的器械在其引入牙齿的根管的时候的另一类型的实施例，图2C表示沿着剖面线2C-2C进入牙齿根部的横截面；

图2B和2D表示在引入牙齿的根管之后的图2A的器械，图2D表示沿着剖面线2D-2D进入该根部的横截面；

图3A和3C表示在牙齿的根部中的处于第一操作状态的根据本发明的可扩张的器械的另一变型，图3C表示沿着轴线3C-3C进入该根部的切面；

图3B和3D表示处于第二操作状态的图3A中被称为可扩张的器械的器械，图3D表示沿着轴线3D-3D进入该牙齿的处理根部的切面

图4A和4B表示在牙齿的根部中的处于不同工作构造的类似于图3A至3D中的可扩张的器械，图4B表示沿着轴线4B-4B进入该根部的切面。

图5A示出了引入牙齿的根部但处于非操作位置的称为管状器械的本发明的器械的变型；

图5B是处于非操作位置的图5A的器械的工作区域的末端的放大视图；

图6A示出了牙齿根部内的处于操作位置的图5A和5B的器械；

图6B是处于操作位置的图5A的器械的工作区域的末端的放大视图；

图7是用于制造根据本发明的牙科工具或器械的镍钛诺线的示意视图；

图8是形成牙科工具或器械的工作区域的镍钛诺线的研磨第一部分的示意视图；

图8A是将传统驱动联接器固定到其柄部之后的图8的研磨镍钛诺线的放大示意图，而图8B是图8A的区域8B的放大示意性局部截面视图。

图9是洗涤和电抛光的根据本发明的牙科工具或器械的示意视图；

图10示意性地示出了用于将期望记忆的形状成型到牙科工具或器械内的两部分模具；

图11示意性地示出了处于其闭合位置的两部分模具，其将牙科工具或器械符合成要被记忆的期望的形状并且在烤箱中被加热。

图12示意性地示出了被快速冷却的两部分模具；

图13示意性地示出了在两部分模具的快速冷却之后打开的两部分模具，用于移除具有记忆的形状的牙科工具或器械；

图14示意性地示出了具有记忆的形状的牙科工具或器械；

图14A示意性地示出了将图14的牙科工具或器械冷却至低于其转变温度的温度之后牙科工具或器械的矫直；

图14B示意性地示出了图14的矫直的牙科工具或器械在适当冷却到其马氏体相之后的部分的去除；

图15示意性地示出了包含在保护盒内的、具有记忆的形状的牙科工具或器械；

图16示意性地示出了用于将牙科工具或器械附接到旋转工具的典型过程；

图16A示意性地示出了附接到旋转工具上的牙科工具或器械，同时牙科工具或器械仍然包含在保护盒内时；

图16B示意性地示出了在将牙科工具或器械从保护盒部分撤出之后，附接到旋转工具上的牙科工具或器械；

图16C示意性地示出了一旦牙科工具或器械被部分地从保护盒中撤出，沿着牙科工具或器械调整可调整深度指示器；

图16D示意性地示出了完全从保护盒中撤出并准备好插入根管、处于其马氏体相并且连接到旋转工具上的矫直的牙科工具或器械；

图17示意性地示出了刚好在牙科工具或器械达到其转变温度之前立即进入根管的处于其马氏体相的牙科工具或器械；

图18示意性地示出了根据本发明的牙科工具或器械，在转变到其奥氏体相并返回到其记忆的形状之后在典型的根管的上部区域内操作；

图19示意性地示出了在牙科工具或器械的旋转期间由形成在牙科工具或器械的工作区域中的至少一个弯曲、起伏、曲率、间断、隆起或突起36所限定的增大的体积/半径；

图20示意性地示出了根据本发明的在典型的根管的中心部位内操作的牙科工具或器械；

图21示意性地示出了根据本发明的在典型的根管的下部部位内操作的牙科工具或器械；

图21A是沿图21中所示根管的剖面线21A-21A的示意性横截面视图；和

图21B是沿图21中所示根管的剖面线21B-21B的示意性横截面视图。

具体实施方式

由图1A至1D表示的器械是一种手动型器械，其被设计成固定在手柄的末端，允许医生基本上使用前后运动和围绕该器械的纵向轴线A的枢转运动来刮擦患者的牙齿的大致椭圆形根管的面向内的表面。器械10包括由金属线制成的工作区域11，该工作区域11包括由安装部14保持的、延伸到支撑端件13内的一个或多个股线，安装部14在该情况下是允许医生操纵该器械的手柄。图1A表示器械10处于引入牙齿20的根管21的位置。在该位置，器械10的工作区域11处于所谓的缩回位置，在该情况下，通常是直线的，这有助于其引入进入根管21并使其容易通过在该管中可见的狭窄部分16。在环境温度下，由于制成工作区域11的金属合金具有被称为“形状记忆”的特性，工作区域11保持其缩回的大致直线构造。该品质本身是已知的，其允许合适的金属合金在给定的温度范围内具有第一几何形状，并且在经过另一温度后呈现不同的几何形状。在该情况下，该器械的由镍-钛基合金制成的工作区域11在环境温度下通常为直线的，该环境温度例如从0至35℃，优选在10至30℃之间，特别是在20℃的级别，并且其在较高温度下呈现扩张的结构化构造。在“低”温度下，该材料处于被称为“马氏体”的相中，并且其形状是相对挠性且有延展性的，这有助于将该器械引入根管。在较高的温度下，该材料进入被称为“奥氏体”的相，并且该器械呈现了结构化的构造，允许其成形该管壁，而无论该管壁的形状如何。为了使该材料从其马氏体相到其奥氏体相，取决于该材料，施加例如升高的第一温度变化，该第一温度变化在从0°至60℃的温度范围内，且优选从25°至40℃的温度范围内。为了使该材料从其奥氏体向其马氏体相返回，取决于该材料，施加第二温度变化，例如将温度降低至称为变换值的值，该第二温度变化在从60°延至0°的温度范围内，并且对于某些镍合金优选40℃至25℃的温度范围内。

由于它们的记忆性能有用的合金主要是铜-锌-铝-镍、铜-铝-镍和锌-铜-金-铁合金。显然可以使用具有相似性能的其他合金。

使用结合到该器械基底中的加热装置或者使用例如次氯酸钠(NaOCl)的外部装置能加速温度升高，该次氯酸钠用于消毒该根管。该化合物可通过现场医生目前使用的加热注射器来注射。

由器械10的工作区域11所呈现的扩张的结构化形状在图1B至图1D中示出。在该示例性实施例中，工作区域11呈现基本上填充根管21的整个空间的扁螺旋钻的形状，如图1C和1D所示。该螺旋钻是极度挠性的，从而其适合于根管21的内部形状和轮廓。在该管的狭窄部分16中，螺旋钻上的环部17不如在增大的区段18和19中那样明显，增大的区段18和19分别对应于管21的底部和入口。

图2A至2D表示根据本发明的器械10，该器械10是机械驱动类型、接合在具有两个根管的磨牙型牙齿20的管21中的一个中。在图2A至2C中，处于其缩回构造的工作区域11是大致直线形的，允许容易地引入根管21内。在图2B和2D中，工作区域11跟着温度增加已经呈现其扩张的结构化构造，结果或者与患者的身体接触或者与存在于安装部14中的加热电阻器(未示出)接触，该安装部14支撑器械10。在所示的示例中，该器械被机械地旋转，并且当处于其结构化状态时，其被成形为像螺线锥。器械10上的工作区域11也具有足够的挠性一致性，从而其横截面能适应根管21的横截面，其是或多或少锥形的。由于该原因，工作区域11由具有形状记忆的金属合金线制成，从而跟着温度升高或温度变化呈现其扩张的结构化构造。根据所期望的结果，该线的横截面可以是大致圆形或可能是有角的，从而该器械用作平整、切削或研磨工具。依据要治疗的根管的初始形状，医生可以使用具有不同或互补功能的几个器械。

图3A至3D表示根据本发明的机械驱动类型的器械的另一个实施例。被称为可扩张器械的该器械10具有特殊的特征，允许其适应根管的形状和尺寸，或者“机加工”该管以给予其对于随后的根管治疗期望的形状和尺寸。在图3A和3C所示的状态下，器械10被引入到牙齿20中的根管21中的一个内。该管在其中央部分包括微凸起21a，随后是狭窄部21b。器械10上的工作区域11适合于该构造。像图2A至2D所示的器械，该器械通过其安装部14被机械地旋转，并且取决于构成其的金属线的横截面，其的作用产生根管21的壁的机加工、切削、研磨或平整。在本例中，目标是增大该管的上部分同时消除狭窄的部分21b，以便于引入填充物质。为此，器械10扩大，呈现具有大致圆形横截面的螺线锥的形状，并且通过切削或侵蚀牙齿本体的材料而作用于壁上，如图3B和3D所示。

在图4A和4B所示的实施例中，器械10的扩张基本上发生在工作区域11的上部分30中，并且目标是将根管21成形为锥体。工作区域11可以是切削、研磨或平滑的一个，取决于对于管21预期的何种形状。

图5A和5B示出了工具10的另一个实施例，其中工作区域11是大致管状并且具有扭曲的外观。该工作区域11的下末端12被轴向地分开一定长度并且包括在图5B中可见的两个区段12a和12b。当工作区域(其末端12在图5B中放大)处于非操作位置时，该两个区段12a和12b工作区域11的其余的轴向延伸部中被并置。由于其管状直线构造，将器械10的工作区域引入根管21内是容易的。在图6A和6B所示的其工作位置中，由于形成该器械10的合金的形状记忆特性，跟着温度升高下末端12已经打开，并且当该工具通过其转动安装部14被旋转时，该两个区段12a和12b在它们之间形成了角度，该角度描述了或多或少打开的锥体。牙医生的目标是在根管21的末端处产生增大的空腔22，该空腔被指定来接收填料糊并防止在该管基底处空气微泡的圈闭。空气微泡实际上包含氧，其能供给细菌和腐烂，产生或多或少的长期感染。

现在转到图7-21B，现在将描述本发明的另一个实施例。由于该实施例与先前讨论的实施例非常相似，因此将仅详细讨论该新实施例与先前实施例之间的差异，而相同的构件将被赋予相同的附图标记。

根据该实施例，根据本发明的牙科工具或器械10由镍钛诺线32(例如，典型地重量百分比为大约56％的镍和大约44％的钛)制造。该镍钛诺线32在室温(大约72华氏度或大约22摄氏度)下处于奥氏体相中，以便能够将镍钛诺线32机加工成期望的牙科工具或器械，参见图7。即，当镍钛诺线32处于转变温度以下的温度时，该镍钛诺线处于其马氏体相中，其中该镍钛诺线32通常是柔韧的、可延展的和/或可暂时变形成期望形状的，例如能被操作成期望的弯曲构造或形状或成一些其他期望的构造或形状。然而，一旦镍钛诺线32达到在或高于转变温度的温度，例如，在这种情况下典型地远低于室温，镍钛诺线32自然地并且自动地转变回到它的奥氏体相，其中镍钛诺线32变得更加刚性并且自然地返回到其初始制造的构造或形状，其典型地为线性构造或形状，如图7中大体所示。在镍钛诺线32的奥氏体相中，镍钛诺线32总是采用其制造的线性构造或形状，这特别适合于并有利于将镍钛诺线32机加工/磨削/转变成牙科工具或器械10，如本领域中传统的那样。

根据本发明，首先通过选择用于制造牙科工具或器械10的合适的镍钛诺线32来制造牙科工具或器械10。由于牙科工具或器械10将被用于患者的口中，对于镍钛诺线32以及所得到的牙科工具或器械10的最终转变温度而言，理想的略低于体温，即大约90.5±4华氏度(即32.5±3摄氏度)。然而，应该认识到，对于其他应用，可以利用具有不同转变温度(例如，高于或低于大约90.5±4华氏度(即32.5±3摄氏度)的镍钛诺线32，而没有偏离本发明的精神和范围。

如本领域传统的那样，以传统方式制造的所选的镍钛诺线32通常具有传统的超弹性特性。也就是说，该镍钛诺线32具有马氏体相以及奥氏体相两者，在马氏体相中只要该镍钛诺线32保持在低于该镍钛诺线32的初始转变温度的温度，该镍钛诺线32通常是可延展的或可暂时变形为期望的构造或形状，在奥氏体相中只要该镍钛诺线32的温度达到或超过了镍钛诺线32的初始转变温度，该镍钛诺线32自动返回到其原始制造的构造或形状，例如，这典型地是其原始制造的线性构造或形状。

根据本发明，如下面进一步详细讨论的，所得到的牙科工具或器械10将具有略低于体温的最终转变温度，即大约90.5±4华氏度(即32.5±3摄氏度)。然而，在镍钛诺线32加工的制造过程中，期望的是，镍钛诺线32具有典型地远低于室温的初始转变温度。这确保了镍钛诺线32处于奥氏体相，即在室温下相对坚固，这有助于在室温下将镍钛诺线32机加工/磨削/转变成牙科工具或器械10。

在选择用于制造牙科工具或器械10的合适的镍钛诺线32之后，然后对该镍钛诺线32进行磨削或切削操作(图8和8A)，其中，沿着镍钛诺线32的仅第一部分的纵向长度或轴线A切出或者以其他方式形成至少一个、并且可能两个或更多个纵向或伸长切削表面或边缘34，例如，螺旋形切削表面或边缘，该镍钛诺线32的第一部分例如典型地呈螺旋形。如图8中大致示出的，该镍钛诺线32的这种磨削的第一部分通常形成牙科工具或器械10的工作区域11。该镍钛诺线32的第二相反端部基本上保持未磨削或未改变，由此形成牙科工具或器械10的柄部38。牙科工具或器械10的相反的、未磨削端部形成柄部38，该柄部38在使用期间辅助牙科工具或器械10的联接。

在完成磨削过程之后，然后将牙科工具或器械10切削成理想的长度。此后，如图8A所示，传统的驱动联接器55以传统的方式被固定在牙科工具或器械10的柄部38上，该传统的驱动联接器55便于通过传统的旋转工具59联接和抓紧牙科工具或器械10。

重要的是要注意，工作区域11的形成纯粹通过磨削、切削或其他类似的机加工操作形成。过去，通过在某些条件下(例如施加极端压力和低温)施加扭转运动，将螺旋切削表面引入到线32。然而，这种扭转运动引入了不需要的应力，并且倾向于引起镍钛诺线32中的不希望的疲劳并因此应被避免。应当认识到，在有限量的旋转和/或弯曲之后，应力和疲劳倾向于导致牙科工具或器械10断裂。也就是说，即使当施加的最大循环应力水平远低于极限抗拉强度时，仅重复施加并然后移除标称负荷后，断裂倾向于发生，并且事实上，远低于该器械或工具10的马氏体或奥氏体相的屈服应力。由于这个原因，现有技术的线倾向于过早断裂或破碎，因此通常仅适合于单个应用。

在沿着牙科工具或器械10的工作区域11形成至少一个、并且可能两个或更多个纵向或伸长切削表面或边缘34并且固定驱动联接器55之后，然后对牙科工具或器械10进行洗涤和电抛光过程。在该洗涤和电抛光过程期间，牙科工具或器械10的外表面的非常薄的层或部分35(例如，可能0.01-0.03mm)(参见图8B)被从那里去除。通过电抛光过程这种去除牙科工具或器械10的外表面的非常薄的层或部分35倾向于去除或至少平滑掉任何非常小的裂纹或其他瑕疵或变形33的轮廓，该非常小的裂纹或其他瑕疵或变形33可能在磨削过程中已经形成在牙科工具或器械10的外表面中，并且这样的电抛光过程使得牙科工具或器械10在使用期间更耐破损和/或疲劳。

作为上述过程的结果，牙科工具或器械10被设计成牙科工具或器械10能以大约900±100rpms的旋转速度旋转至少几分钟左右的持续时间，同时执行根管手术过程，而没有破碎和/或断裂，由此延伸和延长了牙科工具或器械10的使用寿命，并且最小化了牙科工具或器械10在其使用期间无意中断裂或破碎的可能性，可能将牙科工具或器械10的断裂或破碎部分留在根管中。

在洗涤和电抛光过程并切削成期望的牙科工具或器械10的长度之后，牙科工具或器械10然后准备好具有以下两者：a)其初始转变温度改变到其最终转变温度，从而该牙科工具或器械10的转变温度将是大约或略低于体温，和b)热成型以记忆期望的形状或构造，该期望的形状或构造具有在该牙科工具或器械10的工作区域11内和沿着该工作区域11形成的至少一个弯曲、起伏、曲率、间断、隆起或突起36。如图14所示，该至少一个突起36仅沿工作区域11的一部分形成，通常位于或邻近牙科工具或器械10的自由尖端并且与柄部38间隔开和远离该柄部38。典型地，该至少一个突起36形成为更靠近牙科工具或器械10的自由尖端，而不是靠近牙科工具或器械10的柄部38。牙科工具或器械10的至少一个突起36和柄部38两者限定并位于单个平面中。另外，优选地，当被放置在模具42内时，牙科工具或器械10不被扭曲，以便最小化引入牙科工具或器械10的应力。至少一个突起36通常具有曲线的或弓形的形状，其具有(沿着牙科工具或器械10的纵向轴线A测量的)在大约1至16mm之间的长度L和(相对于牙科工具或器械10的纵向轴线A测量的)在大约0.1至大约3.0mm左右之间的宽度W。应该认识到，取决于具体应用，要由牙科工具或器械10的工作区域11记忆的至少一个突起36的总体形状能变化，而不偏离本发明的精神和范围。至少一个突起36的重要方面在于，在牙科工具或器械10旋转时，至少一个突起36增加了由于牙科工具或器械10旋转由牙科工具或器械10限定的半径和/或体积。牙科工具或器械10的该增加的半径和/或体积有助于更完全地从根管的面向内表面刮掉和去除牙髓，尤其是对于根管的复杂曲线的和变窄的节段通常使它们不适合于完全去除牙髓。此外，根据本发明，取决于具体的应用，如果需要，可以在工作区域内形成两个或更多个顺序的突起36，一个顺序地在另一个之后(未示出)。

如上所述，在制造过程期间在室温下牙科工具或器械10处于其奥氏体相是非常理想的。也就是说，只要牙科工具或器械10处于其初始转变温度以上的温度，例如在该情况下典型地大约50±10华氏度(10±5摄氏度)的温度，牙科工具或器械10不具有延展性或不是可暂时变形的。这样，牙科工具或器械10的工作区域11不容易顺应或成型成期望的形状，即期望的至少一个突起36的形状。

根据本发明，牙科工具或器械10的初始转变温度通过将牙科工具或器械10放置在模具40中并且仅施加最小压力(例如，顶部模具的重量)，加热牙齿工具或器械10至期望的温度持续期望的持续时间。如图10中大体所示，基底模具42具有形成于其中的空腔46，该空腔46包括至少一个突起36的负压痕48。模具40的每个空腔46被定尺寸和定形状成在其中接收和容纳牙科工具或器械10，并且将牙科工具或器械10的工作区域11成型为期望的至少一个突起36。当牙科工具或器械10被最初放置在基底模具42的空腔46内时，由于牙科工具或器械10当前仍处于其奥氏体阶段，牙科工具或器械10的工作区域11并不遵循或符合负压痕48的轮廓，该负压痕48形成在基底模具42中并且是要在牙科工具或器械10的最后终端产品中获得的期望的形状。

为了迫使仍处于其奥氏体相的牙科工具或器械10紧密遵随并符合形成在基底模具42中的至少一个突起36的轮廓，匹配的顶部模具44与基底模具42接合以便将牙科工具或器械10保持容纳在模具40的空腔46内。如上所述，顶部模具44具有匹配的正压痕50，其对应于要被形成在牙科工具或器械10的工作区域11中的至少一个突起36的负压痕48。因此，当具有至少一个突起36的正压痕50的顶部模具44与基底模具42配合时，牙科工具或器械10的工作区域11被迫使或引导来采用、符合和紧密遵随基底模具42的匹配的负和正压痕48、50的轮廓，这是要被牙科工具或器械10的最后终端产品所获得和记忆的理想的构造或形状。应该认识到，顶部模具44仅施加最小压力，例如典型地显著小于每平方英寸一千磅，更优选地小于每平方英寸一百磅，最优选地是小于每平方英寸十磅左右，以便完全避免牙科工具或器械10的任何压缩。也就是说，至少一个突起36的负压痕48和匹配正压痕50的形状、尺寸和/或直径至少与牙科工具或器械10的工作区域的外部形状、尺寸和/或直径一样大(优选地具有这样的间隙)，从而本发明仅将牙齿工具或器械10重新构造成要被记忆的牙科工具或器械10的新的期望形状，但不会物理改变牙科工具或器械10的尺寸/直径。典型地，将牙科工具或器械10重新构造或重新对准成新的期望的形状所需的最小力小于每平方英寸一百磅，更优选地小于每平方英寸十磅，并且最优选地小于每平方英寸几磅，该新的期望的形状将被记忆并且此后在模具40中被加热。这种最小的力在工作区域11上发生，而不引起牙科工具或器械10的任何永久变形(即，单独通过温度变化不可逆转的任何变形)。该最小的力仅仅便于将牙科工具或器械10重新构造或重新对准和维持成新的记忆形状，从而在上面讨论的加热和冷却过程之后，牙科工具或器械10将记忆该新形状，其中牙科工具或器械10的新记忆的超弹性构造具有线性柄部38和非线性工作区域11，如图14中大体所示。

当将顶部模具44和基底模具42彼此匹配时，仅需要最小量的力或压力，并且这将可能的金属疲劳最小化。此外，没有牙科工具或器械10的压缩发生。之后，通过传统的加热器45将其中容纳有一个或多个容纳的牙科工具或器械10的模具40加热到期望的温度。供给到牙科工具或器械10的热被设计成：a)将所得到的牙科工具或器械10的初始转变温度改变至最终转变温度，以及b)永久地“记忆”形成在模具40中的至少一个突起36的成型的形状，例如，如在图11中大致示出的。

作为该过程的结果，一旦牙科工具或器械10在模具40中被加热足够的持续时间并且随后被冷却，如下面进一步详细描述的那样，牙科工具或器械10记忆形成在模具40中的至少一个突起36的匹配负和正压痕48、50的形状。另外，由于在模具40中足够持续时间的该加热过程，牙科工具或器械10的初始转变温度从大约50±10华氏度(10±5摄氏度)的其初始转变温度改变至略低于体温(即90.5±4华氏度(即32.5±3摄氏度))的其最终转变温度。结果，此后每次牙科工具或器械10的温度为或高于牙科工具或器械10的最终转变温度，即，牙科工具或器械10处于其奥氏体相的任何时候，牙科工具或器械10将总是自动地返回到该至少一个凸出部36的该记忆的成型的形状，该至少一个凸出部36的该记忆的成型的形状镜像该模具40的匹配负和正压痕48、50。

在加热过程期间，将牙科工具或器械10加热到这样的足够温度，即a)有助于记忆牙科工具或器械10的成型的形状，并且b)还有助于将牙科工具或器械10的初始转变温度改变到新的最终转变温度。也就是说，有助于改变原始转变温度和记忆成型的形状两者的牙科工具或器械10的加热温度典型地是在392至707华氏度(200至375摄氏度)之间的温度持续30分钟到240分钟之间的时间。更优选地，有助于将原始转变温度改变到新的最终转变温度并且记忆该成型的形状两者的牙科工具或器械10的加热温度是在482至662华氏度(250至350摄氏度)之间，并且最优选地，有助于改变该转变温度并且记忆该成型的形状两者的牙科工具或器械10的加热温度是大约572华氏度(300摄氏度)的温度。更优选地，有助于将原始转变温度改变到新的最终转变温度并且记忆该成型的形状两者的牙科工具或器械10的加热时间是持续时间为45至90分钟之间的时间。

在牙科工具或器械10被容纳在模具40内并在期望的记忆温度下被加热期望的持续时间时，牙科工具或器械10通常退火以便将其原始记忆形状改变为新的记忆形状，每次牙科工具或器械10处于在或高于其新的最终转变温度，即当牙科工具或器械10处于其奥氏体相时，牙科工具或器械10将总是自动采用并返回至该新的记忆形状。也就是说，每次牙科工具或器械10一从其马氏体相转变成其奥氏体相，牙科工具或器械10就会记忆并自动采用该新记忆的形状。

在牙科工具或器械10的加热之后，在模具40内达到期望的温度持续期望的时间，然后模具40和牙科工具或器械10被快速冷却，即在液体池52(例如冷水)中淬火，如图12中大致示出的。牙科工具或器械10的这种快速冷却有助于退火牙科工具或器械10并记忆至少一个突起36的形状。

在淬火之后，顶部第二模具44与基底模具42分离以打开模具40并且允许移除(多个)牙科工具或(多个)器械10，如图13中大体所示。做为上述过程的结果，a)牙科工具或器械10的原始转变温度被改变至略低于体温的最终转变温度，即90.5±4华氏度(即32.5±3摄氏度)，和b)每次牙科工具或器械10一从其马氏体相转变成其奥氏体相，牙科工具或器械10就会记忆其该至少一个突起36的成型的形状和采用该记忆的形状。应该认识到，当牙科工具或器械10处于低于其最终转变温度的温度时，牙科工具或器械10处于马氏体相并且是可弯曲的或柔韧的。

然而，呈至少一个突起36的形式的该记忆的形状能使得牙科工具或器械10的包装、存储和/或运输变得有些困难。为了解决该问题，在制造之后，通过用冷却/消毒液体或气体喷洒牙科工具或器械10来充分冷却牙科工具或器械10，如图14中大体所示，以便消毒牙科工具或器械10和使牙科工具或器械10至低于其最终转变温度的温度，例如，从而牙科工具或器械10在室温下处于其马氏体相。之后，牙科工具或器械10的至少一个突起36然后能被手动拉直(如图14A中大致所示)，这有助于将牙科工具或器械10插入合适的包装或从合适的包装中移除，该合适的包装例如保护盖或盒54，如图14B中大致示出的。如上所述，为了确保牙科工具或器械10的保护，牙科工具或器械10在其制造和消毒之后被包装在保护盖或盒54中。保护盒54典型地是薄的中空盒，该保护盒54在其内部圆柱形隔室内紧密地接收和容纳牙科工具或器械10的至少工作区域11以及柄部38的至少一部分，同时牙科工具或器械10的驱动联接器55留在保护盒54的外部并且暴露于外部环境。也就是说，驱动联接器55保持容易接近为了以传统方式与旋转工具59接合。这有助于易于将牙科工具或器械10的驱动联接器55附接到期望的旋转工具59上。最后，容纳在保护盒54内的牙科工具或器械10被包装在传统的保护性包装内，这维持了牙科工具或器械10的无菌性，直到期望使用牙科工具或器械10。

保护盒54优选地是至少部分地透明的，从而牙科工具或器械10至少部分地通过保护盒54可见。保护盒54在其敞开的第一端处是敞开的并且在其闭合的第二端处是完全闭合的。保护盒54的外表面设有测量标尺56，该测量标尺56从保护盒54的敞开的第一端60处的初始测量标记(例如0.0cm)开始，典型地以终端测量标记(例如25cm)结束，该终端测量标记靠近该保护盒54的闭合的第二端。牙科工具或器械10的柄部38支撑可调整的深度指示器58。在使用前牙髓病医生可沿着牙科工具或器械10滑动该可调整的深度指示器58，以便指示将牙科工具或器械10的工作端部插入所需根管内的所需深度。

一旦牙髓病医生确定待治疗的患者的牙齿的根管深度，牙髓病医生将驱动联接器55附接到合适的传统旋转工具59，用于在使用期间以期望的旋转速度(例如900±100rpm)驱动牙科工具或器械10。一旦驱动联接器55的暴露的端部被牢固地固定到旋转工具59上，牙髓病医生然后能将牙科工具或器械10从保护盒54部分地移除足够的距离，直到仍留在保护盒54内的牙科工具或器械10的工作区域11的一部分等于待治疗的患者的牙齿的根管的预定深度(图16B)。接着，可调整深度指示器58然后由牙科医生沿着牙科工具或器械10从柄部38朝着相反工作区域11滑动，直到可调整深度指示器58邻接靠着保护盒54的敞开的第一端部60(图16C)。做为这种过程的结果，一旦可调整深度指示器58定位成与待治疗患者的牙齿紧密相邻/邻接，则可调整深度指示器58现在向牙髓病医生提供视觉指示，牙科工具或器械10被完全地和彻底地插入根管并且不应被任何进一步插入根管。也就是说，可调整深度指示器58在牙科工具或器械10的使用期间用作牙髓病医生的停止指示器。

在将牙科工具或器械10从保护盒54完全移除之前，典型地将牙科工具或器械10冷却，例如用传统的压缩冷却气体或液体例如压缩空气(未示出)喷射。压缩的冷却气体或液体逐渐冷却保护盒54，并且保护盒54的这种冷却进而将牙科工具或器械10的至少工作区域11充分冷却至低于其最终转变温度的温度，从而牙科工具或器械10的工作区域11然后能暂时被操作、成型或符合成大致线性构造、略微曲线构造、弯曲构造或一些其他期望的形状或构造。例如，当牙科工具或器械10被保护盒54冷却并位于保护盒54内时，旋转工具59可以被操作以便旋转牙科工具或器械10，以允许将牙科工具或器械10的工作区域11暂时变形为期望的线性构造或形状，例如如图16D中所示的线性形状。这种期望的构造或形状(例如，线性的、曲线的或弯曲的)通常有助于由牙髓病医生将牙科工具或器械10的前端插入待治疗的牙齿的根管的进入开口内，如图17中大致所示。

然而，应该认识到，一旦牙科工具或器械10的温度被牙齿加热(其典型地在体温下)，牙科工具或器械10即刻地并自动地从其马氏体相转变成其奥氏体相，如图18所示，并且牙科工具或器械10立即采用并恢复到其至少一个突起36的记忆的形状。应该认识到，记忆的形状比柔韧的马氏体稍微更刚性，并且因此在从待处理牙齿的根管的面向内表面刮掉或去除牙髓方面更有效，如图20、21、21A和21B中大致示出的那样。牙科工具或器械10的至少一个突起36在从根管的圆柱形或管形区域和部位以及根管的椭圆形和其他非圆柱形区域和部位去除、清洁和清除牙髓是非常有效的，该根管的圆柱形或管形区域和部位以及根管的椭圆形和其他非圆柱形区域和部位通常不能由目前可得到的现有技术的牙科工具来完全清洁和去除牙髓。

根据本发明，当由旋转工具59旋转时，牙科工具或器械10的至少一个突起36增加了由牙科工具或器械10包围和/或限定的半径和体积61(图19)。

应该认识到，如果牙科工具或器械10仅具有线性形状或构造，当处于其奥氏体相时，由牙科工具或器械10限定的半径或体积61将仅等于由牙齿工具或器械10限定的体积，如图17中大体所示。从该图显而易见的是，牙髓病医生操作牙科工具或器械10以便从根管的面向内表面(尤其是在根管的复杂曲线的和变窄的横截面区域中)完全清洁并去除所有的牙髓是相当困难的，在该根管的复杂曲线的和变窄的横截面区域中典型地不容易完成牙髓去除和清洁。

由于牙科工具或器械10的至少一个突起36的增加的半径和体积，当牙科工具或器械10通过旋转工具59被旋转时，使至少一个突起36的(多个)切削表面或(多个)边缘34与根管的面向内的表面(尤其是在根管的复杂曲线的和变窄的横截面区域中)紧密接触并刮擦，在该根管的复杂曲线的和变窄的横截面区域中典型地不容易完成牙髓去除和清洁。也就是说，至少一个突起36的记忆的形状有助于在使用期间维持(多个)切削表面或(多个)边缘34与根管的面向内的表面恒定且紧密接触。在牙齿工具或器械10位于根管内的整个时间期间，与根管的面向内表面的这种恒定且紧密的接触持续地发生，例如，当牙髓病医生轻轻地将牙科工具或器械10朝着根管的底部插入或者远离该根管的底部时恒定地发生。牙科工具或器械10的至少一个突起36的增加的半径和体积当其在根管内旋转时与牙髓病医生的往复插拔运动相结合确保了被治疗的根管内包含的牙髓的完全去除。

优选地，与本发明使用的镍钛诺线包括54-57重量百分比的镍和43-46重量百分比的钛。

在从根管完全移除牙科工具或器械10之后，牙科工具或器械10可以被适当地丢弃或者可以被冷却，例如用传统的压缩冷却和消毒气体或液体喷射。压缩的消毒和冷却液体或气体至少将牙科工具或器械10的工作区域11冷却至低于其最终转变温度的温度。类似于当第一次形成时，牙科工具或器械10的工作区域11然后可以暂时被操作、成型或符合成大致线性构造、略微曲线构造、弯曲构造或一些其他期望的形状或构造。这种操作通常有助于由牙髓病医生将牙科工具或器械10的前端插入消毒后的保护盒54的进入开口内。然后可将牙科工具或器械10储存在其马氏体相中，直到期望将来使用。

本发明不限于所描述的实施例，而是可以经历不同的修改或变化。特别是，尽管所描述的变化是手动和机械驱动的事实，但也可以使用超声波振动来控制器械10。另外，取决于所选择的形式，根管的准备可以变化。这些变化也可以通过对制成器械10的金属线的形状进行调整来获得，该形状可能是平滑或尖锐的、圆形或有角的等。

Claims (16)

1.一种形成具有记忆的形状的牙科工具或器械的方法，该方法包括：

选择具有低于室温的初始转变温度的镍钛诺线；

磨削该镍钛诺线以形成该牙科工具或器械，以便具有柄部和工作区域，该柄部定位成邻近第一端，具有至少一个切削表面的工作区域定位成邻近相反的第二前端；

通过对该工作区域施加轻微的压力将该工作区域成型成具有形成于其中的至少一个突起的成型的形状，该轻微的压力仅足以引起该牙科工具或器械的工作区域遵循该模具的至少一个突起的轮廓；

将该牙科工具或器械加热到以下两者：

a)将该牙科工具或器械的初始转变温度改变至大约90.5±4华氏度(即32.5±3摄氏度)的最终转变温度；和

b)记忆包括该至少一个突起的该成型的形状，从而一旦该牙科工具或器械处于在或高于该最终转变温度的温度，该牙科工具或器械将自动地返回到具有该至少一个突起的该成型的形状。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将该牙科工具或器械加热至大约392至707华氏度(200至375摄氏度)之间的温度持续30分钟至240分钟之间的时间，来改变该牙科工具或器械的初始转变温度并且记忆具有该至少一个突起的该成型的形状。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将该牙科工具或器械加热至大约482至662华氏度(250至350摄氏度)之间的温度持续30分钟至240分钟之间的时间，来改变该牙科工具或器械的初始转变温度并且记忆具有该至少一个突起的该成型的形状。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将该牙科工具或器械加热30分钟至240分钟之间的时间至这样的温度，即，该温度将该牙科工具或器械的初始转变温度改变至最终转变温度并且有助于当该牙科工具或器械处于在或高于该最终转变温度的温度时，记忆具有该至少一个突起的该成型的形状。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将该牙科工具或器械加热45分钟至90分钟之间的时间至这样的温度，即，该温度将该牙科工具或器械的初始转变温度改变至最终转变温度并且有助于当该牙科工具或器械处于在或高于该最终转变温度的温度时，记忆具有该至少一个突起的该成型的形状。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

形成该至少一个突起以具有曲线的和弓形的形状中的一种，这增加了当由旋转工具旋转时该牙科工具或器械的半径和体积中的至少一个，该至少一个突起和该牙科工具或器械确定了一平面。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

形成该至少一个突起，以具有在大约1mm至16mm之间的曲线的或弓形的长度和相对于该牙科工具或器械的纵向轴线测量的、在大约0.1至大约3.0mm之间的宽度，而没有扭曲该牙科工具或器械。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

通过将该牙科工具或器械放置在模具中记忆具有该至少一个突起的该成型的形状，该模具具有要被形成在该牙科工具或器械的至少该工作区域中的负压痕和正压痕；

经由模具将小于每平方一千磅的压力施加到该牙科工具或器械的工作区域；和

将该牙科工具或器械加热至大约392至707华氏度(200至375摄氏度)之间的温度持续30分钟至240分钟之间的时间，以便1)将该牙科工具或器械的初始转变温度改变至该最终转变温度和2)记忆具有该至少一个突起的该成型的形状。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

在加热该牙科工具或器械的模具后，在该模具内快速冷却该模具以便快速冷却该牙科工具或器械。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

通过在液体浴中淬火该模具来快速冷却该模具，以便快速冷却该牙科工具或器械。

11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将该牙科工具或器械包装在保护盒和外部包装中，这确保了该牙科工具或器械的无菌性，

将该保护盒形成为至少部分地透明；并且

在该保护盒的表面上提供测量标尺。

12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将驱动联接器附接到该牙科工具或器械的柄部上，以便于将该牙科工具或器械联接至旋转驱动器。

13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在该牙科工具或器械上提供可调整深度指示器，在使用之前可沿该牙科工具或器械滑动该可调整深度指示器，用于指示该牙科工具或器械的工作端部插入期望的根管的期望深度。

14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

使该牙科工具或器械的外表面经受电抛光过程，这平整了该牙科工具或器械的外表面中的任何缺陷或变形，以便使该牙科工具或器械在使用期间更耐破损和/或疲劳。

15.一种形成具有记忆的形状的牙科工具或器械的方法，该方法包括：

选择具有低于室温的初始转变温度的镍钛诺线；

磨削该镍钛诺线以形成该牙科工具或器械，以便具有柄部和工作区域，该柄部定位成邻近第一端，具有至少一个切削表面的工作区域定位成邻近相反的第二前端；

通过对该牙科工具或器械的仅该工作区域施加轻微的压力将该工作区域成型成具有形成于其中的至少一个突起的成型的形状，该轻微的压力仅足以引起该牙科工具或器械的工作区域遵循该模具的至少一个突起的轮廓，但不足以永久变形该牙科工具或器械的工作区域；

使该牙科工具或器械的外表面经受电抛光过程，以平整掉该牙科工具或器械的外表面中的任何缺陷或变形，并且使该牙科工具或器械在使用期间更耐破损和/或疲劳；

将该牙科工具或器械加热到以下两者：

a)将该牙科工具或器械的初始转变温度改变至大约90.5±4华氏度(即32.5±3摄氏度)的最终转变温度；和

b)记忆包括线性柄部和该至少一个突起的该成型的形状，从而一旦该牙科工具或器械处于在或高于该最终转变温度的温度，该牙科工具或器械将自动地返回到具有该至少一个突起的该成型的形状。

16.一种具有记忆的形状的牙科工具或器械，该牙科工具或器械包括：

该牙科工具或器械具有大约90.5±4华氏度(即32.5±3摄氏度)的最终转变温度；

该牙科工具或器械具有柄部和工作区域，该柄部定位成邻近该牙科工具或器械的第一端，该工作区域定位成邻近该牙科工具或器械的相反的第二端；

沿着该牙科工具或器械的该工作区域形成的至少一个伸长切削部；

在该牙科工具或器械的该工作区域中形成的具有至少一个突起的记忆的形状；和

当该牙科工具或器械处于低于其最终转变温度的温度时，该牙科工具或器械可成型为暂时的形状或构造，这有利于将其前端插入期望的根管内，但一旦该牙科工具或器械处于在或高于该最终转变温度的温度时，该牙科工具或器械就自动地采用具有该至少一个突起的其记忆的形状。